在電路中如何選⽤ESD(TVS)

在電路中如何選⽤ESD(TVS)

(1) 根據 IEC61000-4-2 國際標準,TVS 晶片必須達到抗擊最⼩8 KV(MB,接觸)和 15 kV(BM,空⽓)的ESD衝擊,不同⼚商也會採用更⾼的抗衝擊標準。應用設計時,可以 根據客戶便攜產品的應⽤需求,進行相應的選擇。

(2) TVS 的電容量 C 是數據接⼝電路選⽤TVS 的重要參數。對於數據/信號頻率越⾼的電 路,晶片電容對電路的⼲擾越⼤,形成雜訊或衰減信號強度也越⼤;因此,需要根 據電路需求來決定所選器件的電容範圍。⾼頻電路應選擇電容儘量⼩(如 LCTVS,電 容不⼤於 3 pF),⽽對電容要求不⾼的電路,電容的容量選擇可⾼於 40pF。

(3) TVS 晶片應用選擇時,如果電路可能承受來⾃兩個⽅向的尖峰脈衝電壓(浪湧電壓)沖 擊時,應當選⽤雙極性 TVS;否則可選⽤單極性 TVS。

(4) TVS 應用時,工作 Vc 值應低於被保護器件的最⾼電壓。Vc 是 TVS 在截⽌狀態的電 壓,也是當 ESD 衝擊時通過 TVS 的電壓,它不能⼤於被保護回路可承受極限電壓。

(5) TVS 應用時,在正常⼯作狀態時不能處於擊穿狀態,要保持在 VR 以下,綜合考慮 VR 和 VC 兩⽅⾯的要求來選擇適當的 TVS。

(6) TVS 應用時,應根據已知的浪湧電流 IPP,通過 VCIpp 來確定功率,選擇相應器件; 如果⽆法確定 IPP 的⼤致範圍,則應選⽤功率⼤些的 TVS 為好。

(7) TVS 應用時,應關注 PM 參數(能承受的最⼤峰值脈衝功率耗散值)。在給定的最⼤ 箝位電壓下,功耗 PM 越⼤,其浪湧電流的承受能⼒越⼤;在給定的功耗 PM 下,箝 位電壓 VC 越低,其浪湧電流的承受能⼒越⼤。另外,峰值脈衝功耗 PM 還與脈衝波 形、持續時間和環境溫度有關。

(8) TVS 應用時,應關注 TVS 所能承受的瞬態脈衝是不重複的,器件規定的脈衝重複頻 率(持續時間與間歇時間之⽐)為 0.01%。如果電路內出現重複性脈衝,應注意脈衝 功率的累積,有可能損壞 TVS 晶片。

(9) TVS 應用時,對於⼩電流負載的保護,需要在電路中增加限流電阻,只要限流電阻 的阻值適當,⼀般不會影響線路的正常⼯作,還可以降低⼲擾所產⽣的電流。所以 在應用中,可以選⽤峰值功率較⼩的 TVS 管來對⼩電流負載線路進⾏保護。

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